DE1250057B - Beatmungsgerät - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. CL:

A61h

Deutsche Kl.: 30 k -13/01

Nummer:

Aktenzeichen:

Anmeldetag:

1250057
F28908IXd/3.0k
11. Juli 1959
14. September 1967
21. März 1968

Auslegetag:

Ausgabetag:

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Die Erfindung betrifft ein Beatmungsgerät zur Verwendung während der Anästhesie und Teilanästhesie. Sie führt dem Patienten die bei einer Vollnarkose notwendige Atemluft zu und erlaubt dem Narkosearzt gleichzeitig, die Atemtätigkeit des Patienten zu überwachen.

Bekannt ist ein solches Beatmungsgerät mit einer Maske, die über Mund und Nase des Patienten gesetzt wird und die über eine Leitung an eine Vorrichtung zur Erzeugung eines hin- und zurückfließenden Gasstromes angeschlossen ist. Weiter sind in der Maske Mittel vorgesehen, die zum Ändern der Richtung des Gasstromes dienen und hierzu auf den Gasdruck in der Maske ansprechen.

Bei diesem Gerät wird dem Patienten eine konstante Luftmenge zugeführt. Unabhängig davon, ob er schwach oder stark atmet, ob er bei einem Seufzer oder Hustenanfall einen größeren Atembedarf hat oder nicht, ihm wird ständig eine gleichbleibende Gasmenge zugeführt. Dies liegt daran, daß ein in der Zuleitung zur Maske liegendes Ventil nur in eine Ein- oder Ausstellung gedreht werden kann. Zwischenstellungen sind nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Gerät insoweit weiterzuentwickeln, daß dem Patienten eine von seinem augenblicklichen Atembedarf abhängige Gasmenge zugeführt wird. Damit wird eine ruhige Atmung des Patienten und damit auch eine ruhige und entspannte Lage des Patienten bei einer Narkose bzw. Operation sichergestellt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung in Weiterentwicklung des bekannten Gerätes vor, daß in der mittelbar oder unmittelbar zur Maske führenden Leitung ein den Gasstrom begrenzendes Ventil vorgesehen ist, das von einer vom Gasdruck in der Maske beeinflußbaren Membran verstellbar ist. Aus der den Gasstrom begrenzenden Funktion des Ventils folgt, daß dieses die von der Gasstromquelle erzeugte Gasströmung mehr oder weniger stark abdrosselt, je nach der Atemtätigkeit des Patienten und damit dem Druck in der Maske.

Dieses einstellbare Ventil kann so konstruiert sein, daß es immer eine vorgegebene minimale Durchströmung zuläßt. Damit wird eine ausreichende Beatmung des Patienten auch in der einen Endstellung des Ventils sichergestellt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist gekennzeichnet durch das Gas zuführende und abführende Mittel, Mittel zum Umschalten aus der Zuführungsphase in die Abführungsphase und Mittel zum Begrenzen der Bewegung des Ventils, wobei die zuletzt genannten Mittel zu ihrer Steuerung an Beatmungsgerät

Patentiert für:

Frederick Franz, West Haven, Conn. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Berkenfeld, Patentanwalt,

Köln-Lindenthal, Universitätsstr. 31

Als Erfinder benannt:

Frederick Franz, West Haven, Conn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 16. Juli 1958 (748 943),
vom 15. Mai 1959 (813 596)

den die Phase ändernden Mechanismus angeschlossen sind.

Weitere Merkmale, die zum Teil den Gegenstand von Ünteransprüchen bilden, ergeben sich noch aus der folgenden Beschreibung. In dieser wird die Erfindung am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführung des Beatmungsgerätes weiter erläutert.

F i g. 1 ist eine schematische Darstellung eines die Erfindung verkörpernden Gerätes, wobei das Gerät in der Einatmungsphase gezeigt wird;

F i g. 2 ist eine ähnliche Ansicht des Gerätes, wobei die Teile in den Stellungen gezeigt werden, die sie während der Ausatmungsphase des Gerätes einnehmen;

F i g. 3 ist eine schematische Ansicht eines Gerätes, das dem nach F i g. 1 ähnlich ist, wobei aber eine abgeänderte Form des Gerätes gezeigt wird;

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer abgeänderten Form eines Teiles des in den F i g. 1 und 2 gezeigten Gerätes.

Im allgemeinen wird bei den heutigen Handverfahren zur Zufuhr von Atemluft zu einem Patienten während der Betäubung eine Maske, wie z. B. die bei 10 gezeigte, über den Mund und die Nasenausgänge des bei A gezeigten Patienten gestülpt, wobei die Maske über eine durch ein Ventil 13 steuerbare Leitung an einen Atemsack 11 angeschlossen ist. Eine Leitung 12 führt in die Maske und teilt sich auf der Ausgangsseite des Atemsackel in die Lei-

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tungen 14 und 15. Zum Herausholen des Kohlendioxydes aus den ausgeatmeten Gasen liegt in der Leitung 14 ein mit irgendeinem Absorptionsmittel, wie z. B. Natronkalk, gefüllter Kanister 16, während die Leitung 15 mit den Betäubungsgasen und dem Sauerstoff in Verbindung steht, die durch die bei 17 gezeigten Flaschen zugeführt werden. Die Leitung 15 wird durch ein Rückschlagventil 18 gesteuert, das den Gasen den Durchtritt nur in Richtung der Pfeile ermöglicht, wenn der Patient einatmet und die Leitung bei der Ausatmung schließt, während die Leitung 14 durch ein Rückschlagventil 19 gesteuert wird, das den Gasen den Rücklauf von dem Patienten in den Kanister 16 bei der Ausatmung ermöglicht, und die Leitung während der Einatmung schließt. Um dem Patienten die richtige Atemmenge zuzuführen, bedient der Anästhesist den Atemsack 11 im allgemeinen mit der Hand, und die von dem Ventil 13 kommende Leitung 13 a ist unmittelbar an die Leitungen 14 und 15 angeschlossen.

Bei der vorliegenden Erfindung, bei der es erwünscht ist, die Zufuhr der Gase zu dem Patienten selbsttätig vorgehen zu lassen, ist der Atemsack 11 nur für den Notfall vorgesehen, und das Ventil 13 steht im allgemeinen in der in F i g. 1 gezeigten Lage, in der der Sack von dem Gerät abgeschlossen ist. Vorzugsweise wird in dem System eine Bakteriensperre verwendet, und die Leitungen 14 und 15 sind über ein Rohr 314 an einen zusammenlegbaren Beutel 315 in einer abgeschlossenen Kammer 316 angeschlossen, wobei die Leitung 13 α in diese Kammer, und zwar in den den Beutel umgebenden Raum führt. .

Ist das Ventil 13 wie gezeigt offen, steht die Leitung 13 α mit einer Leitung 20 in Verbindung, die zu einem Gehäuse 21 führt, das über eine Leitung 22 mit einer aus einem Zylinder 23 und einem Kolben 24 bestehenden Pumpe verbunden ist. Die Betätigung des Kolbens dient dazu, Gas über die Leitungen 13fl, 20 und 22 in Richtung des Pfeiles, wie in F i g. 1 gezeigt, zu drücken und das Gas in Richtung der Pfeile, wie in F i g. 2 gezeigt, in die Pumpenkammer zurückzuziehen. Indem auf diese Weise in der Kammer 316 abwechselnd Druck und ein teilweises Vakuum erzeugt wird, wird der Beutel 315 zusammengedrückt und aufgeweitet und liefert auf diese Weise Betäubungsgas zu der Maske 10 und zieht dieses wieder von dieser zurück.

Der Kolben kann mit einem Zeiger 25 verbunden sein, der sich in einem durchsichtigen Gehäuse 26 bewegt, das eine geeichte Skala 27 aufweist, so daß der Grad der Auslenkung des Kolbens 24 angezeigt wird. Das bei jedem Atemzug dem Patienten zu- und von diesem wieder abgeführte Gasvolurhen kann somit auf der Skala 27 abgelesen werden. An die Maske 10 ist eine Leitung 30 angeschlossen, die zur Anzeige des Druckes in der Maske mit einem Manometer 31 verbunden sein kann, wobei die Leitung 30 an eine mit Membranen 33 und 34 ausgerüstete Trommel 32 angeschlossen ist.

Eine Einheit oder lösbare Verbindung 30a liegt in der Leitung 30. Der Beutel 315 wird durch einen Flansch 317 oder eine Kappe getragen, die mittels Bolzen 318 an der Kammer befestigt ist, wobei der Flansch eine Öffnung 319 in'., der Kammer abdeckt. Die Öffnung 319 ist ausreichend groß, um das Herausnehmen des Beutels 315 zu, ermöglichen. Da dieser Teil der Anlage zwischen und einschließlich der Maske 10 und dem Beutel 315 und ein Teil des Rohres 30 Schmutzstoffe enthalten werden; können diese Teile der Anlage zur Sterilisation in einem Autoklav durch Lösen des Flansches 317 und der Verbindung 30 a herausgenommen werden. Die Leitung 30 hat solche Abmessungen, daß selbst bei einem Sauerstoffdurchfluß Null (wie es nachstehend noch erläutert wird), der Druck die Gase in der Maske niemals mehr als nur ein kleines Stück in die

ίο Leitung 30 zurückdrücken wird, und der natürliche Abfluß des Sauerstoffstromes aus der Trommel wird diese und ein Teil der Leitung 30 immer waschen, so daß diese Bauteile steril gehalten werden.

Ein Gelenk 35 verbindet die Membran 33 mit einem Ventilglied 36, das in einem Ventilgehäuse 37 verschiebbar ist. Dieses Gehäuse steht bei 38 und 39 mit der Atmosphäre in Verbindung. Das Gehäuse 37 ist in seiner Mitte über ein Rohr 40 mit. einem Tank 41 eines unter Druck stehenden Gases

ao verbunden, was im vorliegenden Fall Sauerstoff ist. Das untere Ende des Ventilgliedes 36 ist an eine Armatur 42. angeschlossen, die zwischen zwei in einem Abstand voneinander liegenden Magneten 43 und 44 liegt, die an Bügeln 45 bzw. 46 befestigt sind.

«5 Die Bügel sind gleitbar auf einer Halterung 47 gelagert, die ihrerseits gleitbar auf einem Glied 48 befestigt ist.

Die Bügel 45 und 46 können durch Drehen einer Stellschraube 49, die mit einem Rechts- und Linksgewinde versehen ist, aufeinander zu- und voneinander wegbewegt werden. Die Halterung' 47 kann gegenüber dem Glied 48 mit einer Stellschraube 50 verstellt werden, die drehbar an der Halterung 47 befestigt ist und, wie bei 51 gezeigt ist, in den oberen Teil des Gliedes 48 eingeschraubt ist. Man erkennt, daß das Ventilglied 36 drei Scheiben ventile 36 a, 366 und 36 c besitzt. Eine Leitung 52 verbindet den unteren Teil des Ventilgehäuses 37 mit einem Hauptsteuerventil, das aus einem Gehäuse 53 und einem Scheibenventil in diesem Gehäuse besteht, das seinerseits aus den Ventilgliedern 54 a, 54 b und 54 c besteht. Auf ähnliche Weise verbindet eine Leitung 52 a den oberen Teil des Ventilgehäuses 37 mit dem oberen Ende des Ventilgehäuses 53.

Eine Leitung 55, die die Leitung 40 mit dem Ventilgehäuse 37 verbindet, ist ebenfalls über Kanäle 56 und 57 an das Ventilgehäuse 53 angeschlossen. In diesen Leitungen liegen Druckminderungsventile 58 und 59, die zum Regeln des Druckes des von der Vorratsflasche 51 in das Ventilgehäuse 53 einströmenden Gases auf jeden gewünschten Wert eingestellt werden können.

Eine Leitung 60 führt vom unteren Abschnitt des Gehäuses 53 in den unteren Abschnitt eines Gehäuses 61 einer Pumpe, die aus diesem Gehäuse und einem Kolben 62 besteht, der über eine Stange 63 an den eben beschriebenen Kolben 24 angeschlossen ist. Eine Leitung 64 führt vom oberen Teil des Gehäuses 53 zum Gehäuse 61 oberhalb des Kolbens 62, so daß der über die Kanäle 60 und 64 zugeführte Druck wechselweise eine Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens 62 bewirken wird. Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß das Gehäuse 53 durch Einlasse 65 und 66 mit der Außenluft in Verbindung steht.

Die Wirkungsweise der bereits beschriebenen Baueinheit kann kurz wie folgt zusammengefaßt werden: Atmet der Patient leicht ein, wird die Membran 33 in die Trommel 32 gezogen, wie es in F i g. 1 ge-

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zeigt ist, wobei das Ventilglied 36 in die in dieser und 44 mittels der Schraube 49 geändert werden. Figur gezeigte Stellung gehoben wird, wodurch das Falls es erwünscht ist, daß der Schaltüberdruck am Ventil 36 b eine Verbindung zwischen dem Rohr 40 Ende der Einatmung größer als der Schaltunterdruck und der Leitung 52 freigibt, wodurch unter Druck am Ende der Ausatmung ist, können die Magneten, stehendes Gas aus dem Tank 41 in das untere Ende 5 falls erwünscht, so voreingestellt werden, daß der des Ventilgehäuses 53 freigegeben wird. Dieses große eine mehr als der andere zieht, was sich mit Hilfe Ventil hat genügend Kraft, um die unter hohem der Stellschraube 50 durchführen läßt. Dies bedeutet, Druck stehenden Gase in die Pumpe 61, 62 freizu- daß die Magneten zusammen nach oben oder nach geben, so daß in dem vorliegenden Fall, wenn der unten bewegt werden, so daß der eine dej Armatur Druck in den unteren Teil des Gehäuses 53 eintritt, io 42 näher als der andere zu liegen kommt, und sie das sich in diesem befindliche Ventil gehoben wird, können sogar so weit voreingestellt werden, daß um eine Verbindung zwischen dem Kanal 57 und solche Extremwerte entstehen, bei denen beide Mader in den unteren Teil des Pumpengehäuses 61 füh- gneten bei Überdruck schalten, anstatt daß der eine renden Leitung 60 herzustellen. Hierdurch wird der bei Überdruck und der eine bei Unterdruck schaltet, Kolben der Pumpe nach oben gedruckt und, indem 15 wodurch ihre Verwendung in eine sogenannte interdie Pumpe nach oben getrieben wird, wird Gas über mittierende Überdruckbeatmung übergeht.
die Leitung 22, das Gehäuse 21 und die Leitungen Das Druckminderungsventil 58 liefert Gas für den 20, 15 und 12 zu dem Patienten und der die Flaschen Ausatmungshub, und das Ventil 59 liefert Gas für 17 enthaltenden Anästhesieranlage gedrückt. den Einatmungshub des Gerätes. Durch Ändern die-

Füllen sich die Lungen des Patienten, wird dieser 20 ser Drücke kann der Anästhesist die Zeit regeln, die nicht länger auf das Mundstück bzw. die Maske 10 zum Übergang eines bestimmten Gasvolumens auf einen Unterdruck ausüben, sondern er wird unter den Patienten bei der Einatmung und von dem Umständen, wenn seine Lungen gefüllt sind, einen Patienten bei der Ausatmung erfordert wird. Er kann Überdruck ausüben. Geschieht dies, wird der Druck somit die Zahl der Atemzüge pro Minute regeln,
in der Leitung 30 entsprechend ansteigen, was auf 25 Von der Leitung 60 führt eine Leitung 70, die, dem Manometer 31 angezeigt werden wird, und der falls erwünscht, auch an die Leitung 64 angeschlos-Druck wird sich fortpflanzen und die Membran 33 sen-sein kann, über einen Kanal 71 in einen Zylinder in der Trommel 32 nach unten drücken. Dies wird 72, der einen in ihm beweglichen Kolben 73 besitzt, jedoch nur dann stattfinden, wenn der Druck in dem Die Kolbenstange 74 ist an ein Ende eines Hebels 76 Mundstück und infolgedessen in der Trommel von 30 angelenkt, der um einen Punkt 77 schwingt und an einem Unterdruck auf den Wert Null übergegangen dem drehbar eine Klaue 75 angelenkt ist. Der Hebel ist und in der Maske einen Überdruck aufgebaut hat. 76 wird entgegen der LIhrzeigerrichtung durch eine Diese Bewegung der Membran 33 nach außen wird Feder 78 vorgespannt, während die Klaue 75 über dann das Ventilglied 36 aus der in Fig. 1 gezeigten · eine Feder 80 an ein Sperrad 79 gedrückt wird. Die Lage in die in Fig. 2 gezeigte Lage bewegen, und 35 durch die Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 74" zwar unter dem Einfluß des magnetischen Schalt- erfolgende Bewegung des Sperrades in Uhrzeigerund Druckregelsystems, das aus den Magneten 43 richtung stößt an einen bei 82 angelenkten Bügel 81 und 44, der Armatur 42 und den damit zusammen- an, der auf der Krone 83 einer Stoppuhr 84 aufliegt, gehörenden Bauteilen besteht. Aus der Leitung 60 austretendes Gas hebt den

Die Armatur 42 ist an dem Ventilglied 36 befestigt 40 Kolben 73 so weit an, daß dieser das Sperrad einen und gerät in den gemeinsamen Einfluß des oberen Schritt in Uhrzeigerrichtung weiterbewegt. Wenn die Magneten 43 (dem sie näher als dem Magneten 44 Atmungsrichtung zur Ausatmung überwechselt, wird gelegen hat, wobei davon ausgegangen wird, daß aus dem Auslaß 65 und der Leitung 60 Gas ausdie beiden Magneten gleichwertige Stärke haben) getrieben, was den Kolben 73 ermöglicht, auf Grund und des unteren Magneten 44. Liegt die Armatur 42 45 der Feder 78 abwärts zu gleiten. Erscheint in der dem Magneten 43 näher als dem Magneten 44, wie nächsten Phase wieder genau der gleiche Startaugenes in F i g. 1 gezeigt ist, erfordert es eine bestimmte blick, d. h. der Augenblick, bei dem die Einatmung spezifische Kraft, sie aus dieser Lage wieder weg- wieder beginnt, hebt sich der Kolben 73 wieder und zubewegen. Diese Kraft entsteht durch den durch drückt die Stoppuhr, so daß diese einen vollständigen den Patienten in der Leitung 30 ausgeübten Druck, 50 Atemvorgang anzeigt. Die Stoppuhr hat eine besonder über die Membran 33 wirkt. Ist diese erreicht, dere Skala, die nicht in Sekunden, sondern in der wird eine kleine Bewegung der Armatur 42 sofort Zahl der Atemzüge pro Minute geeicht ist, was dem den Zug des Magneten 43 herabsetzen und die Zug- Zeitraum zwischen dem Starten und dem Stoppen kraft des Magneten 44 erhöhen, wodurch sich eine der Uhr entspricht. Es handelt sich dabei um eine schnelle und sichere Schaltbewegung, mehr oder 55 Uhr, bei der ein Drücken auf die Krone den Zeiger weniger ein Einschnappen, ergibt. Wenn das Ventil- stoppt, was die Ablesung ermöglicht, und bei der glied 36 in seine in Fig. 2 gezeigte untere Lage ein- der zweite Druck auf die Krone sowohl den Zeiger gerastet ist, wird eine Verbindung zwischen dem auf Null zurückspringen läßt als auch gleichzeitig Gaszuführungsrohr 40 und dem oberen Ende des die Uhr wieder startet.

Ventilgehäuses 53 über die Leitung 52 α gebildet. 60 Da die Stärke der Atmung die Folge des Verhält-

Das Gas wird dann durch den Kanal 56 und der nisses zwischen den von den Druckminderangs-

Leitung 64 in das Gehäuse 61 der über dem Kolben ventilen 58 und 59 auf den Kolben 62 abgegebenen

62 gelegenen Pumpe einströmen und damit den Betätigungsdrücken ist, der die Pumpe betätigt und

Pumpenkolben 24 herabziehen, wodurch die Gase dem Widerstand des Kreises, den dieser der Bewevon dem Patienten abgezogen werden. 65 gung des Pumpenkolbens 24 entgegensetzt, läßt sich

Der Druck,.;'.bei dem die Umschaltung von der dieses Verhältnis entweder durch Ändern des auf

Einatmung auf die Ausatmung erfolgt, kann durch . den Kolben 62 gegebenen Druckes oder durch Än-

Verändern des Abstandes zwischen den Magneten 43 dem des Widerstandes einstellen. Die Druckminde-

rungsventile 58 und 59 können so eingestellt werden, daß sie der Pumpe den richtigen Druck zuführen. Weiter sind Mittel vorgesehen, die die Einstellung des Widerstandes in den Kreis zwischen der Pumpe und der Maske des Patienten zulassen. Man erreicht dies durch Ändern der wirksamen Größe der Leitung 22, die durch ein Drosselventil in Form einer Klemme 22 α geregelt werden kann, das eine feststehende Backe 22 fr und eine bewegliche Backe 22 c besitzt. Die letztere ist mit einer in die Klemme eingeschraubten Schraube 22 d verbunden, so daß sie auf die feststehende Backe 22b der Klemme zu- und wegbewegt werden kann, wodurch die wirksame Öffnung der Leitung 22 nach Belieben zusammengeschnürt werden kann.

Um einen Patienten, der sein Bewußtsein noch nicht verloren hat, in seiner Einatmung und Ausatmung zu unterstützen und eine Anpassung an die starken Schwankungen entsprechend den mutwilligen Forderungen eines noch nicht bewußtlosen Patienten zu ermöglichen, ist in dem Gehäuse 21 ein Schmetterlingsventil 86 vorgesehen. Dieses Ventil ist bei 87 drehbar angelenkt und mit einem Arm 88 ausgerüstet, der mit einer Stange 89 verbunden ist, die zur Betätigung an die Membran 34 angeschlossen ist. Eine Blattfeder 90 ist mit einem Ende an einem feststehenden Glied 91 befestigt, während das andere Ende dieser Blattfeder mit der Stange im Eingriff steht, so daß im .allgemeinen das Ventil 86 auf die in F i g. 1 in gestrichelten Linien gezeigte Lage voreingestellt wird, unabhängig von der Richtung, in die es aus dieser Lage bewegt wird. Diese in gestrichelten Linien gezeichnete Lage kann deshalb als die Normalstellung des Ventils 86 angesehen werden, und die um das Ventil strömende Gasmenge reicht bei hohen Drücken der Pumpe, wenn es sich um einen nicht bewußtlosen Patienten handelt, aus, eine normale Luftzufuhr zu dem Patienten zu gewährleisten. Sollte der Patient jedoch mehr Luft wünschen, wie z. B. beim Seufzen, was er beim Einatmen tut, wodurch in dem Mundstück oder der Maske ein Unterdruck entsteht, zieht dieser Unterdruck die Membran 34 in der Trommel 32 nach unten und verschiebt das Ventil 86 in die in F i g. 1 in ausgezogenen Linien gezeichnete Lage oder in eine Lage zwischen den in gestrichelten und in ausgezogenen Linien dargestellten Lagen, wodurch der Widerstand des Kreises herabgesetzt und ein größerer Luftdurchtritt ermöglicht wird.

Für jede gegebene Bemühung des Patienten richtet sich die Stärke der Öffnung des Ventils nach der zum Drücken des Ventils in seine zentrische oder Nullage benötigte Steife der Feder 90, was seinerseits die Stärke bestimmt, in der der vergrößerte Luftstrom abgegeben wird, der sich von den üblichen Systemen zur Unterstützung der Beatmung unterscheidet, bei denen der Patient eine bestimmte Luftmenge auch nur während des Einatmens erhält. Bei dem vorliegenden System; erhält der Patient die Luft in Abhängigkeit seiner Bedürfnisse während der Einatmung, und er kann nach Belieben auch husten oder ausatmen, ohne daß dadurch die Maschine seine Wünsche in irgendeiner Weise beschränkt.

Sinkt der Patient in tiefere und tiefere Stadien der Betäubung, verliert er das Gefühl für seine physiologischen Reflexe, von denen der Atemreflex einer ist. Als Folge hiervon nimmt das von dem Patienten bewußt ohne Hilfe aufgenommene Atemvolumen von Atemzug zu Atemzug ab, wie auch die Zahl der Atemzüge pro Minute oder die Stärke der Atmung abnimmt. Sieht der Anästhesist dieses Atemstadium kommen und nimmt er an, daß die Atmung des Patienten unzureichend wird, erhöht er den von den Druckminderungsventilen 58 und 59 abgegebenen Druck, um die dem Patienten zuteil werdende Unterstützung zu erhöhen. Ein vergleichbares Ergebnis läßt sich auch durch Erhöhen der Schaltdrücke

ίο durch Einstellung an den Magneten 43 und 44 erreichen.

Erreicht der Patient schließlich den Zustand der Atemlähmung, den Zustand, in dem seine bewußte Atmung vollständig aufgehört hat, empfiehlt es sich, das Ventil 86 geöffnet zu halten. Zu diesem Zweck ist neben der Membran 34 ein bei 93 angelenkter Kipphebel 92 vorgesehen, so daß dieser zum Herunterziehen der Membran 34 aus seiner in vollen Linien in die in gestrichelten Linien in F i g. 1 dar-

zo gestellte Lage bewegt werden kann. Zum Herabsetzen des von ihnen abgegebenen Gasdruckes kön-' nen die Ventile 58 und 59 dann verstellt werden, und auch die Schaltdrücke lassen sich durch Einstellung der Magneten 43 und 44 verstellen, bis der nicht länger freiwillig atmende atemgelähmte Patient nach Maßgabe des Anästhesisten ausreichende Beatmung erhielt.

Liegt der Patient in diesem Zustand, wird die Atemluft während der Einatmung so lange zugeführt, bis sich die Brust bis zu dem Punkt aufgeweitet hat, an der das Ventilglied 36 durch die gemeinsame Druckwirkung der Maske auf die Membran 33 und der die Armatur 42 anstoßenden Magneten 43 und 44 weitergeschaltet oder angetippt wird. Auf Grund der natürlichen Aufweitungskräfte seiner Brust, die entspannte Lage wieder einzunehmen, atmet dann der Patient, unterstützt durch den Sog der Pumpe 23,24, aus. Ist der Unterdruck am Ende der Ausatmung erreicht, der durch die Wirkung der Pumpe 23, 24 beim Herausziehen der Luft aus den Lungen des Patienten erzeugt wird, kehrt das Ventilglied 36 wegen der Rückholwirkung der Membran 33 kombiniert mit der Wirkung der Magneten 43 und 44 in die Einatmungsstellung zurück, und der Vorgang wiederholt sich.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Pumpenkolben 62 und 24 abwechselnd beim Ein- und Ausatmen des Patienten eine hin- und hergehende Bewegung ausführen, entweder in Übereinstimmung mit seinen Wünschen oder regelmäßig, wenn der Patient den Zustand der Atemlähmung erreicht. Die Größe des Ausschlages des Pumpenkolbens 62 beträgt nur ein Bruchteil der insgesamt von der Pumpe erreichbaren Amplitude. Solange der dem Patienten zugeführte Sauerstoff dem Verbrauch des Patienten bei der Umwandlung seines venösen Blutes in arterielles Blut gleich ist, liegen die Ausschläge des Pumpenkolbens in dem gleichen Bereich und in der gleichen Größenordnung. Wird jedoch der Stoffwechselverbrauch größer als der ihm zugeführte Sauerstoff, werden die aufeinanderfolgenden Ausschläge des Pumpenkolbens 62 allmählich das obere Ende der Pumpe erreichen, d. h. die Stelle, an der keine weiteren Gase in der Pumpenkammer mehr zugänglich sind. Liegt andererseits der Verbrauch an Luft unter der dem Patienten zugeführten Luftmenge, werden die Ausschläge schrittweise in die andere Richtung übergehend

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Um die Notwendigkeit auf seiten des Anästhesi- meidet, um ein starkes, wenn auch zeitweiliges Einsten zu vermeiden, die Menge der in dem System strömen der Luft am Ende der Einatmungsphase, enthaltenen Luft zu überwachen, sind Mittel vor- wenn die Bedingungen ruhiger sind, zu vermeiden,
gesehen, die selbsttätig den Sauerstoff aus dem Zu diesem Zweck ist ein Begrenzungshebel 107 Tank 41 zu der Atemmaske weiterleiten. Eine durch 5 neben dem Gehäuse 21 bei 108 angelenkt, so daß der ein Druckminderungsventil 96 steuerbare Leitung 95 untere Arm des Hebels durch eine Feder 109 in einer führt von dem Tank 41 zu der Öffnung 97 eines Stoff- Lage gehalten werden kann, in der er den Schwingwechselreglers, der aus einer Kammer 98 und einem hebel 110 berührt, durch den der Arm 88 in Rich-Kolben 99 besteht. Mit dem " Kolben ist der Stift rung auf die Stange 89 gedreht wird,
eines Nadelventils 100 verbunden, das die Öffnung io Auf ähnliche Weise ist ein Hebel 111 bei 112 97 steuert und somit den Übergang des Gases in die angelenkt und wird durch eine Feder 113 in eine Kammer 98. Eine Leitung 101 führt von dieser Kam- Lage gebracht, daß er. den Schwinghebel 110, wenn mer über einen Strömungsmesser 102 zu der Trom- der letztere die in F i g. 2 gezeigte obere Stellung mel 32 und von dort über die Leitung 30 in die einnimmt, berühren kann. Die Hebel 107 und 111 Maske 10. Ein bei 104 drehbar angelenkter Hebel 15 sind mit Armen 115 und 116 ausgerüstet, die mit 103 steht mit einem Ende mit dem Kolben 99 im Stiften 117 und 118 auf einer Kolbenstange 119 im Eingriff, während sich das andere Ende des Hebels Eingriff stehen können. Auf dem oberen Ende dieser zwischen Stifte 105 und 106 auf der Kolbenstange Stange bewegt sich ein Kolben 120 in einem Zylinder 63 legen kann, so daß das Ventil 100 selbsttätig ge- 121, dem die Luft über eine an die Leitung 70 anöffnet und geschlossen wird für den Fall, daß die 20 geschlossene Leitung 122 zugeführt wird.
Auslenkungen des Kolbens die Stange in die äußerste Auf ähnliche Weise trägt das untere Ende der obere und untere Stellung bewegen. Kolbenstange 119 einen Kolben 123 in einen Zylin-

Für den Fall, daß der Patient mehr Sauerstoff als der 124, dem die Luft über eine an die Leitung 64 ihm zugeführt wird verbraucht und die Kolben- angeschlossene Leitung 125 zugeführt wird. Zum stange 63 sich nach oben bewegt, wird der Stift 105 25 Betätigen der Hebelarme 115 und 116 können feste allmählich das neben ihm liegende Ende des Hebels Begrenzungsstifte 126 und 127 vorgesehen sein, so 103 nach oben bewegen und damit das Nadelventil daß die durch die Federn 109 und 113 verursachte 100 ausreichend weit öffnen, um eine größere Menge Bewegung dieser Hebel begrenzt wird.
Sauerstoff zum Ausgleich des Verbrauchs zu dem Man erkennt, daß, wie in F i g. 1 gezeigt, das Patienten strömen zu lassen- Wird zuviel Sauerstoff 30 Ende des Hebels 111 außerhalb des Bereiches des abgegeben und verbraucht der Patient nicht soviel Schwinghebels 110 liegt, was dem Patienten ermögwie ihm zugeführt wird, wird die Kolbenstange 63 licht, nach Maßgabe des Hebels 110 in jedem verallmählich weiter und weiter in den unteren Bereich änderlichen Maße einzuatmen ' und was deshalb seines Hubes schwingen, bis der Stift 106 den Hebel weiter ermöglicht, daß das Ventil 86 während der 103 greift und das Nadelventil 100 zum Schließen 35. Einatmungsphase jede beliebige von ihnen gewählte der Öffnung 97 nach oben bewegt. Schließlich wird Stellung einnehmen kann. Wenn jedoch die Schaltung der Stift des Nadelventils entsprechend dem Stoff- zur Ausatmung übergeht und der Patient schließlich wechselverbrauch des Patienten eine Gleichgewichts- während der Einatmung die notwendige Luft erhallage einnehmen. ten hat, geht die Luft von dem Ventilgehäuse 53 über

Die Stellung, die die Teile des Gerätes während 40 die Leitung 64 zu der über dem Kolben 62 gelegenen der Ausatmungsphase einnehmen, ist in F i g. 2 ge- Kammer des Pumpengehäuses 61, wodurch der Pumzeigt. Die Bewegung in diese Stellung wird nun be- penkolben 24 nach unten gezogen wird. Gleichzeitig schrieben. Es wurde bereits ausgeführt, daß während wird Luft über die Leitung 125 zu dem Zylinder 124 der Einatmung eines nicht oder erst halb bewußt- unter den Kolben 123 geleitet, wodurch der letztere losen Patienten in der Trommel 32 ein teilweises 45 in die in F i g. 2 gezeigte Lage nach oben bewegt Vakuum erzeugt wird, wodurch das Ventil 86 gegen wird. Der Stift 118 wird deshalb von dem Arm 116 die Vorspannung der Feder 90 in die F i g. 1 in des Hebels 111 wegbewegt, und es wird der Feder vollen Linien gezeigte Stellung geöffnet wird. Nähert 113 ermöglicht, den Hebel 111 in Richtung des Uhrsich die Einatmungsphase dem vollen Leistungsver- zeigers in den Weg des Schwinghebels 110 zu ziehen, mögen des Patienten, dann erzeugt dieser in dem 50 wodurch verhindert wird, daß das Ventil 86 über System nicht länger ein teilweises Vakuum, und das seine neutrale Stellung hinaus wieder in die Stellung Ventil 86 bewegt sich allmählich in seine in dieser zurückkehrt, die es während der Einatmungsphase Figur in gestrichelten Linien gezeigte Lage. Der des Gerätes einnimmt. Gleichzeitig wird der Arm 115 Magnet 44 ist jedoch von dem Anästhesisten zum des Hebels 107 von dem Stift 127 ergriffen, und der Umschalten des Ventilgliedes 36 bei einem bestimm- 55 Hebel wird gegen die Wirkung der Feder 109 in die ten Überdruck eingestellt worden, wobei der An- in Fig. 2 gezeigte Stellung bewegt, in der sein unteästhesist diesen Druck so festgelegt hat, daß er zum rer Arm nicht im Schwingbereich des Schwinghebels Schalten bei" Füllung der Lungen des Patienten mit 110 liegt. Das Gerät befindet sich nun in der Auseiner ausreichenden Luftmenge ausreicht, und dieser atmungsphase.

Wechsel in der'Stellung des Ventils wird nicht eher 60 Haben die verschiedenen Bauteile diese Stellung

erfolgen, bis dieser Punkt erreicht ist. Man erkennt eingenommen, atmet der Patient aus, und der Über-

jedoch, daß dann, wenn der Patient bei vollen Lun- druck in der Leitung 30 wird das Ventil 86 in die

gen mit dem Atmen aufhört, der Druck in der Maske in Fig. 2 gezeigte Lage oder in jede beliebige Lage

vom Unterdruck über Null auf Überdruck übergeht, auf der Seite seiner neutralen Stellung heben, die die

wenn die Gase weiter von der Pumpe abgegeben 65 Erfordernisse oder Größen der Ausatmung erfüllt,

werden. Es ist deshalb erwünscht, ein Mittel vor- Sollte der Patient während dieser Periode zeitweilig

zusehen, daß eine Bewegung des Ventils über die in mit der Atmung innehalten und damit den Druck in

F i g. 1 in gestrichelten' Linien gezeigte Lage ver- der Maske auf Null bringen oder sogar einen leichten

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Unterdruck erzeugen, der aber nicht groß genug ist, geschehen, wenn der Patient eine ungewöhnliche um das Ventilglied 36 umzuschalten, würde der oder überschüssige Luftmenge ausatmet oder der Schwinghebel 110 durch den Hebel 111 blockiert Patient mit der Ausatmung beginnen sollte, wenn der werden, wodurch wiederum vermieden wird, daß das Beutel .noch nahezu gefüllt ist. Es ist deshalb ein Ventil 86 auf die andere Seite seiner neutralen Stel- 5 Mittel vorgesehen, das selbsttätig eine solche überhing bewegt wird und weiter ein starker Luftzug am schüssige Luftmenge aus dem Beutel freigibt.
Ende des Aüsatmungshubes zu einer Zeit vermieden Zu diesem Zweck ist für den Beutel eine Entlüfwird, wenn eine ruhige Lage erwünscht ist und bevor tungsöffnung 143 vorgesehen, die in diesem Fall in das Gerät durch das Ventilglied 36 in die Ein- der Leitung 141 angeordnet ist. Diese Öffnung wird atmungsphase umgeschaltet wird. io im allgemeinen durch eine Klappe 144 abgedeckt, die

In F i g. 3 der Zeichnungen ist eine schematische bei 145 angelenkt ist und die Entlüftungsöffnung 143

Ansicht eines Gerätes dargestellt, das im allgemeinen im allgemeinen verschließt. Die Nase eines bei 147

dem oben beschriebenen ähnlich ist, aber in bestimm- angelenkten Hebels 146 liegt im allgemeinen auf der

ten Einzelheiten von diesem abweicht, wobei einige Klappe 144 und hält diese unter. dem Einfluß eines

dieser Einzelheiten zusätzlich zu den Merkmalen der 15 Kniegelenkmechanismus dicht geschlossen. Dieser

F i g. 1 und 2 vorhanden sind und andere bestimmte Mechanismus besteht aus einem Gelenk 148 und

vorher beschriebene Mechanismen ersetzen. Die ver- einem Winkelhebel 149, dessen unterer Arm durch

schiedenen Merkmale des in F i g. 3 gezeigten Ge- eine Feder 151 gegen einen Anschlag 150 gedruckt

rätes, die die gleichen wie die vorher beschriebenen wird, in welcher Lage die Klappe 144 geschlossen ist.

sind, besitzen die gleichen Bezugszeichen und, da 20 Der andere Arm des Winkelhebels ist drehbar mit

ihre Aufgabe in der vorliegenden Ausführung die einem Gelenk 152 an einem Hebel 153 befestigt, der

gleiche ist, ist es unnötig, diese Merkmale und ihre bei 154 angelenkt ist und mit einem Ende 155 im

Funktion weiter zu beschreiben. Weg eines Stiftes 156 auf der Kolbenstange 63 der

In einigen Fällen, wenn der Patient tief einatmen Pumpe liegt, wobei die Pumpe, wie vorher beschrie- und den Beutel 315 leeren sollte oder wenn die 25 ben, aus dem Zylinder 23 und dem Kolben 24 beMaske aus irgendeinem Grunde von dem Gesicht steht.

des Patienten entfernt würde, während der Beutel Solange die Kolbenstange 63 in ihrem normalen geleert wird, kann es vorkommen, daß dem Beutel Bereich hin- und hergeht, berührt der Stift 156 nicht zuwenig Luft zugeführt wird, um alle Bedürfnisse das Ende 155 des Hebels 153, und deshalb bleibt die des Patienten zu befriedigen. Deshalb ist ein Mecha- 30 Klappe 144 geschlossen und aus dem Beutel 315 nismus, wie z. B. ein Flutventil, vorgesehen, um der strömt kein Gas aus. Wird jedoch der Beutel zu voll, Maske praktisch eine unbegrenzte Menge Sauerstoff was bedeutet, daß auch der Pumpenzylinder 23 zu zuführen zu können. Zu diesem Zweck ist auf dem voll geworden ist, schlägt der Stift 156 gegen das Ende eines bei 132 an die Wand der Kammer 316 Hebelende 155 und bewegt dieses nach unten, worangelenkten Hebels 131 ein Mitnehmer 130 vor- 35 auf der Wmkelhebel 149 in Uhrzeigerrichtung schwingt gesehen, der durch eine Feder 133 gegen den Beutel und die Klappe 144 zum Aufdecken der Entlüftungs- 315 gedrückt wird. Das untere Ende des Hebels 131 öffnung 143 freigibt, wodurch jede zusätzliche von ist mit einem in einem Ventilgehäuse 135 gleitbar dem Patienten ausgeatmete Luft aus dem Beutel 315 befestigten Stößel 134 verbunden. Die Kammer des unter der Klappe entweichen kann. Der geringste Ventilgehäuses besitzt einen durch ein Ventil 137 40 Versuch des Patienten, irgendwann einzuatmen, verregelbaren Durchgang 136. Der Durchgang 136 stellt mindert den Druck in der Leitung und kehrt die Beeine Verbindung zwischen den Kammern 138 und wegungsrichtung des Pumpenkolbens 24 und der 139 in dem Ventilgehäuse 135 dar, und die Kammer Kolbenstange 63 um, wodurch der Stift 156 aus sei- 138 ist über eine Leitung 140 mit dem Sauerstoff- nem Eingriff mit dem Hebelende 155 gehoben wird tank 41 verbunden. +5 und die Klappe 144 unter der Einwirkung der Fe-

Die Kammer 139 ist über eine Leitung 141 mit ^! der 151 auf den Winkelhebel 149 geschlossen wird, dem Beutel 315 verbunden. Der Mitnehmer 130 dient In der eben beschriebenen Ausführungsform der als Detektor, und wenn sich der Beutel seinem leeren Erfindung ist ein aus dem Nadelventil 100 und den oder zusammengedrückten Zustand nähert, wird der dazugehörenden Bauteilen bestehendes Mittel vorMitnehmer, wie in F i g. 3 gezeigt, durch die Feder 50 gesehen, das selbsttätig die Sauerstoffzufuhr aus dem 133 nach links bewegt, die den Stößel 134, wie in Vorratstank zur Atemmaske zur Befriedigung des dieser Figur gezeigt, nach rechts bewegt, wobei-der Stoffwechselverbrauches des Patienten liefert, um Stößel das Ventil 137 mitnimmt und somit den dem Anästhesisten die Überwachung der in dem Durchtritt von Sauerstoff aus der Kammer 138 über System vorhandenen Gasmenge zu ersparen. Ein für den Durchgang 136 in die Kammer 139 und von dort 55 diesen Zweck gleichermaßen brauchbares Mittel ist aus in den Beutel 315 zum Auffüllen des Luftvör- in der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform der Errates ermöglicht. Sowie sich der Beutel füllt, bewegt findung vorgesehen und wird nun beschrieben,
sich der Stößel 134 nach links und schneidet den Eine Leitung 158 führt von dem Sauerstofftank 41 Sauerstoffzustrom über den Durchgang 136 ab. Auf zu der Kammer 159 eines Ventilgehäuses 160. Die diese Weise ist in dem Beutel 315 zur Erfüllung der 60 Verbindung zwischen dieser Kammer und einer Kam-Bedürfnisse des Patienten immer ein ausreichender mer 161 in dem Gehäuse 160, die einen größeren Sauerstoffvorrat vorhanden, da ein bestimmter Durchmesser hat, wird von einem Ventilglied 162 Sauerstoffvorrat selbsttätig eingehalten wird, wie es gesteuert, das mit leichtem Spiel in der Kammer 159 soeben beschrieben wurde, als der Beutel 315 aus liegt und auf einer Schulter 163 der Kammer 161 einem ungewöhnlichen Grund zusammenfiel. 65 aufliegt.

Manchmal kann der Fall eintreten, daß bei Be- Das Ventilglied 162 ist über ein U-förmiges Geendigung der Ausatmung des Patienten der Beutel zu lenk 164 mit dem Ventil 137 verbunden, wobei das voll wird oder sich zu weit aufweitet. Dies kann Gelenk 164 einen bestimmten toten Gang aufweist.

Das Ventil 137 besitzt eine Verlängerung 165 mit einem langgestreckten Schlitz 166. Ein Ende 167 des Gelenkes 164 ist in diesem Schlitz beweglich angeordnet.

Diese Konstruktion ermöglicht normale Zusammenfall- und Aufweitungsbewegungen des Beutels 315 und Bewegung der Pumpenstange 63, ohne daß dabei die Menge des dem Patienten zugeführten Sauerstoffes gestört wird, da die normalen Bewegungen des Ventils 137 nicht die Stellung des Gelenkes 164 und des Ventilgliedes 162 stören. Sollte der Patient jedoch mehr Sauerstoff verlangen als ihm aus irgendeinem Grunde von dem Gerät zugeführt wird, fällt der Beutel 315 zusammen oder nimmt in seinen Abmessungen so weit ab, daß der Mitnehmer 130 bis nahe an die Mittellinie der Kammer 316 heranrücken würde und, da das Ventil 137 dann weiter nach rechts bewegt werden würde, würde das Gelenk 164 wiederholt in diese Richtung gestoßen, wodurch das Ventilglied 162 näher an die Öffnung der Kammer 159 gerückt würde, was schließlich das Einströmen einer sich vergrößernden Menge Sauerstoffes in die Kammer 161 über den Zwischenraum zwischen dem Ventilglied 162 und der Kammer 159 ermöglicht. Aus dieser Kammer fließt der Sauerstoff über eine Leitung 169, über einen Strömungsmesser 102« in die Trommel 32 und von dort über die Leitung 30 in die Maske.

Da es äußerst schwierig ist, die Verbindung zwischen der Wand des Kolbens 24 und dem Zylinder 23 luftdicht oder beständig gegenüber Gasdurchtritt zu machen, ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Mittel vorgesehen, das zum Ausgleich dieser Fehlgase zusätzliches Gas in das System einströmen läßt. Zu diesem Zweck ist der Sauerstofftank 41 über eine Leitung 170 mit einer Kammer 171 in einem Ventilgehäuse 172 verbunden, das unter der Kontrolle eines Nadelventils 173 steht. Die Kammer 171 steht mit dem über dem Kolben 24 gelegenen Teil des Zylinders 23 über eine Leitung 174 in Verbindung.

Das Nadelventil 173 ist über ein Gelenk 175 mit einem Arm 176 eines bei 177 gelagerten Hebels verbunden, dessen anderer Arm zur Bildung von zwei in einem Abstand voneinander liegenden Gliedern

178 und 179 gegabelt ist. Auf der Kolbenstange 63 liegt ein Stift 180 zwischen den Gliedern 178 und

179 dieses Hebels. Während der Einatmung ist der Druck im Pumpenzylinder 23 über den Kolben 24 positiv, so daß die Luft über den Kreis in die Lungen gedrückt wird, während dieser Druck bei der Ausatmung negativ ist. Der Unterschied zwischen diesem Überdruck und dem Atmosphärendruck ist jedoch größer als der Unterschied zwischen dem Unterdruck und dem Atmosphärendruck, und als Folge hiervon tritt das Gas aus der Kammer 316 und den an diese angeschlossenen Leitungen allmählich in die Atmosphäre über, und der Pumpenkolben nähert sich in seinem Bewegungsbereich allmählich dem geschlossenen oder Bodenende (in der gezeigten Darstellung das obere Ende) des Zylinders 23, bis er angehalten wird und keine weiteren Gase abgeben kann. _;

, Gerade bevor dies geschieht, schlägt der Stift 180 auf das Glied 178 des Hebels und öffnet das Nadelventil, wodurch Sauerstoff in das System aus dem Pumpenzylinder über dem Kolben 24 und der Beutelkammer 316 eintreten kann. Der Abstand zwischen den Hebelgliedern 178 und 179 ist ausreichend groß, um die normalen Ausschläge des Stiftes 180 bei Wechsel des Atemvolumens ohne Störung der Stellung des Nadelventils 173 zu ermöglichen. Sobald jedoch der Kolben schrittweise seine Hubstellung ändert, wird das Nadelventil in kleinen Stufen verschoben, bis die Verluste der durch das Nadelventil zugeführten Gasmenge entsprechen. Hierdurch wird vermieden, daß. der Kolben auf den Boden der

ίο Pumpe aufschlägt, was eine schwere Beeinträchtigung seiner Funktionen zur Folge haben würde.

Bei der Ausführung der Erfindung, die zur Zeit beschrieben wird, besteht noch eine andere Möglichkeit, die Zahl der Atemzüge pro Minute zu regeln.

Ist der Druck am Mund des Patienten Null, befinden sich die beiden Membranen in der Trommel 32 in einer neutralen Stellung, wobei die obere Membran 34 in die in Fig. 3 in gestrichelten Linien eingezeichnete Lage einnimmt. Das Schmetterlingsventil 86 nimmt die in dieser Figur in gestrichelten Linien eingezeichnete neutrale Lage ein und bietet dem Strom der an dem Ventil vorbeistreifenden Luft den größten Widerstand. Es ist selbstverständlich, daß zwischen diesem Ventil und dem Gehäuse 21 ein Zwischenraum frei bleibt, so daß nur ein geringster Strom durch das Gehäuse ermöglicht wird. Sollte der Patient atomgelähmt werden und keine Anstrengungen mehr unternehmen, einzuatmen oder auszuatmen, wird die Membran 34 weder nach unten gesaugt noch nach oben gestoßen, da der von der Maske über die Leitung 30 zugeführte Druck sich nicht ändern würde. Jedoch auf Grund der schwachen an dem Schmetterlingsventil vorbeilaufenden Gasströmung, das sich in seiner neutralen oder »geschlossenen« Stellung befindet, werden die Betäubungsgase und Sauerstoff den Lungen des Patienten zugeführt und wieder von diesen entfernt, aber in einem geringeren Maß.
Wünscht der Anästhesist irgendwann einmal die Stärke der Atmung zu erhöhen, so liegt zu diesem Zweck über dem Ventil 86 eine Umwegleitung 182. Diese Umwegleitung wird von einem handbedienten Ventil 183 gesteuert und ermöglicht, daß mehr Gas in die Kammer 316 gelangt und infolgedessen die Stärke der Atmung erhöht wird, da die Lungen schneller gefüllt werden und deshalb der Umschaltdruck zum Ändern des Pumpenhubes früher erreicht oder erlangt wird.

Bei normaler Atmung am Ende der Einatmung, wenn die Luft vom Gerät abgegeben wird, füllen sich die Lungen und der zum Umschalten des Gerätes von der Einatmung in die Ausatmung erforderliche Umschaltdruck wird erreicht, so daß der Mechanismus vom Einatmungshub auf den Ausatmungshub umgestellt wird. Die bis dahin entspannte Brustmuskulatur zieht sich zusammen und versucht die Luft aus den Lungen herauszudrücken, wodurch am Mund ein Druck erzeugt wird. Dieser Druck wird über die Leitung 30 zu der Trommel 32' weitergeleitet. -Unter dem Einfluß dieses Druckes öffnet die Membran 34 das Ventil 86, indem es dies über die in Fig. 3 in.gestrichelten Linien gezeigte Stellung bewegt. Dies ermöglicht, daß die Luft schnell an dem offenen Ventil 86 vorbei aus den Lungen in die Pumpe entweicht. Sobald der Druck am Mund auf Grund des Austrittes der Luft aus den Lungen abnimmt, sinkt der auf die Membran 34 ausgeübte Druck, die letzte klappt um und das Ventil 86 schließt sich oder kehrt in seine

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in F i g. 3 in gestrichelten Linien gezeigte neutrale genden Gerät während der Einatimingsphase positiv Lage zurück und setzt die vorbeiströmende Luft- und während der Ausatmungsphase negativ, so daß menge herab. der absolute Druck während der ersten Phase über

Dieses rasche Austreiben der Luft unmittelbar an- dem während der zweiten liegt. Das in dem System schließend an das Ende der Ausatmung erzeugt in 5 enthaltene Gas wird deshalb abwechselnd diesen abdem Lungensystem einen raschen Druckabfall und soluten Drücken ausgesetzt und man erkennt, daß vermeidet somit eine Beeinträchtigung der Herzlei- jede Volumenänderung des Gases schnell nach dem stung. Dieser rasche Druckabfall während der Aus- Boyleschen Gesetz für jeden gegebenen Druckwechsel atmung wird auch Cournandkurve genannt. berechnet werden kann.

Ein Ergebnis dieses schnellen Ausstoßens der Luft ίο Da es erwünscht ist, die dem Patienten von der zu Beginn der Ausatmung ist, daß die Dauer der Pumpe in jedem Zyklus pro Atemzug zugeführte Ausatmungszeit herabgesetzt wird. Um diese Zeit in Gasmenge aufzuzeichnen, muß die von dem Pumpenein normaleres Verhältnis zu der natürlichen Ein- kolben lediglich zur Verdichtung der Gase bewegte atmungsdauer zu bringen, ist eine jetzt noch zu be- Gasmenge kompensiert werden, indem das der Verschreibende Vorrichtung vorgesehen. 15 dichtung, einerseits oder der Verdünnung andererseits

Ein Steuerhebel 184 ist bei 185 angelenkt und wird entsprechende Volumen von dem gesamten von dem von einer Feder 186 nach unten gegen einen An- Kolben bewegten Volumen abgezogen wird, um das schlag 187 gedrückt. Das freie Ende 188 dieses tatsächliche, deni Patienten während der Einatmung Hebels umgreift die Stange 89 und legt sich auf ein zugeführte und während der Ausatmung von ihm abGlied 190 auf der oberen Membran 34, wenn die 20 genommene Gasvolumen zu erhalten. Mit anderen letzte ihre neutrale Stellung einnimmt, was dann der Worten wird die Pumpenbewegung nur teilweise zum Fall ist, wenn in der Trommel 32 atmosphärischer Liefern von Luft an oder zum Entnehmen von Luft Druck herrscht. Besteht in der Trommel Unterdruck, von dem Patienten ausgenutzt, während der übrige wird die Membran 34 von dem Ende 188 weggezo- Teil der Bewegung lediglich eine Verdichtung oder gen, wie dies in F i g. 3 in vollen Linien dargestellt 25 Verdünnung des Gases bewirkt. Diese Kompensation ist. Herrscht in der Trommel 32 Überdruck (wie es erfolgt durch das bei dem vorliegenden Gerät verwenzu Beginn der Ausatmung der Fall ist) hebt sich die dete Gestänge selbsttätig, das nun beschrieben wird. Membran und drückt den Hebel 184 gegen die Wir- Ein Gelenk 194 ist bei 195 an die Kolbenstange 63

kung der Feder 186 in die in F i g. 3 in gestrichelten der Pumpe angelenkt, während an das andere Ende Linien dargestellte Lage. 30 dieses Gelenkes ein Ende eines Hebels 196 angelenkt

Die Spannung der Feder 186 wird so gewählt, daß ist. Das andere Ende des Hebels 196 ist an ein Geder Hebel 184 zu Beginn der Ausatmung angehoben lenk 197 angelenkt, dessen anderes Ende bei 198 an wird, wodurch das Ventil 86 geöffnet wird und die einen Hebel 199 angelenkt ist, der seinerseits mit Luft rasch aus der Maske entweichen kann. Die einem Drehzapfen 200 an einem feststehenden Glied Feder 168 besitzt aber eine solche Kennzahl, daß, so- 35 201 befestigt ist. Der Hebel 199 besitzt zur Aufnahme bald der Luftdruck abfällt, der Hebel 184 den ver- des Drehzapfens 200 einen länglichen Schlitz 202, so bleibenden Druck der ausgeatmeten Luft am Mund daß sich der Hebel 199 gegenüber dem feststehenden des Patienten überwindet und die Membran 34 nach Glied 201 etwas bewegen kann,
innen zwecks Schließern des Ventils 86 oder Bewe- Der Hebel 196 ist beim Drehpunkt 203 an einem

gung in dessen . neutrale Lage drückt. Dies ergibt 40 Arm 204 eines bei 205 an eine Befestigung 206 angeeinen schnellen Abfall des Ausatmungsdruckes zu lenkten Winkelhebels angelenkt, während der andere Beginn der Ausatmung und verzögert doch die Ge- Arm 207 dieses Winkelhebels mit einem Gelenk 208 schwindigkeit der Luft während des mittleren Teils verbunden ist, das eine zur Aufzeichnung der Beweder Ausatmung, so daß die Ausatmungszeit eine nor- gungen des Hebelarms 207 auf einem Streifen 210 malere Länge erhält. 45 geeignete Feder 209 trägt.

Ist die Wirkung des Hebels 184 nicht erwünscht, Wäre das Ende 196 a des Hebels 196 an einem

kann dieses Glied mittels eines Nockengliedes 191 in feststehenden Teil des Gerätes befestigt, ergäbe sich, eine Ruhestellung bewegt werden. Der Nocken 191 daß die Bewegungen des Kolbens auf dem Streifen ist drehbar unter dem Hebel befestigt und wird mit- 210, jedoch in einem kleineren Maßstab aufgezeichtels eines Handgriffes 192 gedreht, der den Hebel 184 50 net werden würden, und der Streifen könnte so gein seine in F i g. 3 in gestrichelten Linien gezeigte eicht werden, daß er das von dem Kolben verdrängte Ruhelage bringt, in der er selbst bei größter Aufwei- Volumen anzeigen würde. Dieses Volumen würde tung der Membran 34 nicht mehr länger mit dem natürlich gegenüber dem dem Patienten zugeführte Glied 190 in Eingriff gerät. Volumen um einen Betrag größer sein, der gleich der

Bei der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Ausfüh- 55 elastischen Verdichtung des Gases ist, d. h. dem von rungsform der Erfindung ermöglichen der Zeiger 25 dem Kolben beim Druckwechsel des Gases verscho- und die Skala 27 eine Anzeige des von der Pumpe benem Volumen, ohne daß dabei dem Patienten Luft pro Atemzug gelieferten Gasvolumens. Dieser Me- zugeführt bzw. von diesem abgenommen wird,
chanismus unterliegt gewissen Beschränkungen, die Anstatt jedoch an einem festen Punkt auf dem

jedoch vielleicht vermieden werden sollen, da er nicht 60 Rahmen angelenkt zu sein, ist dieses Ende des Hebels den ,Druckunterschied in dem System oder dem Pum- 196 an ein Ende des Hebels 199 angelenkt, dessen penzylinder berücksichtigt, der während des Betrie- anderes Ende bei 211 an eine Büchse 212 angelenkt bes des Mechanismus auftritt. ist, die mit Reibung, aber gleitbar auf der Kolben-

Das genaue Volumen des in dem System enthalte- stange 63 befestigt ist. Die Bewegung der Büchse 212 nen Gases hängt natürlich von den während der Ein- 65 mit der Kolbenstange wird durch die Arme 213 und atmungsphase und der Ausatmungsphase verwende- 214 begrenzt, die an einem an einem feststehenden ten Über- und Unterdrücken ab. Gegenüber dem At- Teil des Gerätes befestigten U-förmigen Backenglied mosphärendruck ist der Pumpendruck in dem vorlie- 215 vorgesehen sind.

Bewegt sich bei dieser Konstruktion die Kolbenange 63 hin und her, nimmt sie die Büchse 212 ne Entfernung mit, die gleich dem Abstand zwi- ;hen diesem und den Armen 213 und 214 oder der ntfernung ist, die gleich dem eingezeichneten Ab- and 216 ist. Da die Hebel 196 und 199 einander mliche Abmessungen haben, ist der Abstand 216 ;r Leerhub oder der Ausgleich für die Volumeniderungen des Gases in dem System, die auf Grund 5ssen Verdichtung oder Verdünnung entstehen. Beegt sich z. B. die Kolbenstange 63 von der in F i g. 3 ^zeigten Stellung nach unten, ergibt sich, daß sich ie benachbarten Enden der Hebel 196 und 199 zuimmen bewegen und die Stellung des Winkelhebels dt dem Arm 207 nicht geändert wird, bis die Büchse M auf den unteren Arm 214 des Backengliedes 215 ifschlägt. Sobald sich jedoch die Büchse 212 der ewegung entgegensetzt, dient das Ende 196 a des Hebels 196 für jede weitere Bewegung der Kolbenange 63 als Auflager, und auf dem Streifen 210 ird eine Aufzeichnung erfolgen.

Wie in der Zeichnung dargestellt, kann man davon isgehen, daß die Kolbenstange 63 sich gegenüber 2m Zylinder 23 gehoben oder nach innen bewegt at, bis die Büchse 212 den Arm 213 berührt, der de weitere Bewegung dieser Büchse unterbindet. Da ie Hebel 196 und 199 identische Abmessungen aben, wird sich der Arm 213 nicht bewegt haben, ie sich auch deshalb der Winkelhebel mit dem Arm 97 nicht bewegt haben wird. Deshalb wird sich auch ie Feder 209 nicht verschieben. Bei einer stetigen ufwärtsbewegung der Kolbenstange 63 jedoch, da ie Bewegung der Büchse 212 aufgehalten worden ist id das Innenende des Hebels 196 auf Grund seiner erbindung mit der Kolbenstange über das Gelenk 94 seine Bewegung fortsetzen wird, bewegt sich der 'rehpunkt 203 gegenüber dem Drehzapfen 200 und reht somit den Winkelhebel in Uhrzeigerrichtung, odurch die tatsächlich abgegebene Gasmenge auf em Streifen 210 aufgezeichnet wird. Es ist lediglich rforderlich, den Abstand 216 so zu wählen, daß er am Ausgleich der auf den Streifen aufgetragenen olumenänderung mit der Volumenänderung übernstimmt, die dem Gasdruckbereich in dem System itspricht.

Die Kammer 316 und der zusammenfaltbare Beu- •λ 315 dienen in erster Linie als Bakteriensperre zwirnen dem mit der Maske verbundenen Teil und dem brigen Teil des Gerätes. Ist eine solche Bakterien-Derre zwischen den Teilen des Gerätes nicht erforerlich, kann der zusammenlegbare Beutel weggelas-5n werden. Eine solche Anordnung ist in F i g. 4 der eichnungen dargestellt, die einen Teil des Gerätes eben der Maske zeigt. Zur Vermeidung von Wiederolungen ist der übrige Teil des Gerätes nicht darsstellt. Die Zeichnung ist aber so zu verstehen, als b dieser Teil verwendet würde. Wie in F i g. 4 ge-2igt, ist die Maske 10 über die Leitung 12 mit den eitungen 14 und 15 verbunden. Die Leitung 14 ihrt durch den Kanister 16, der zum Abscheiden on Kohlendioxyd aus den ausgeatmeten Gasen mit inem Absorptionsmittel gefüllt ist, während die Leimg 15 mit den durch die bei 17 gezeigten Flaschen iigeführten Betäubungsgasen und Sauerstoff in Verindung steht.

Beide Leitungen 14 und 15 sind unmittelbar mit der Leitung 20 verbunden, die zu dem über die Leitung 22 an die nicht in der Zeichnung dargestellte Pumpe angeschlossenen Gehäuse 21 führt. Falls erwünscht, kann ein Atemsack 11 über ein Ventil 13 an die Leitung 20 angeschlossen werden. Es sei darauf hingewiesen, daß dieser Atemsack, wie auch vorher, nur für den Notgebrauch vorgesehen ist und das Ventil 13 deshalb im allgemeinen in der in F i g. 4 gezeigten Stellung stehen wird, in der der Atemsack 11 von dem Gerät abgeschaltet ist.

Im Zusammenhang mit dieser Ausführungsform der Erfindung erkennt man, daß die durch die Pumpe gelieferten und in dem Gehäuse 21 und der Leitung auftretenden Über- und Unterdrücke unmittelbar über die Leitungen 14 und 15 der Maske 10 zur Beatmung zugeführt werden. Das Ergebnis ist das gleiche wie bei Verwendung des zusammenlegbaren Beutels 315, mit der Ausnahme, daß zwischen den neben der Maske liegenden und den übrigen Teilen des Gerätes keine Bakteriensperre vorhanden ist.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Beatmungsgerät mit einer über eine Leitung an eine Vorrichtung zur Erzeugung eines hin- und zurückfließenden Gasstromes angeschlossenen Maske und mit auf den Gasdruck in der Maske ansprechenden Mitteln zum Ändern der Richtung des Gasstromes, dadurch gekennzeichnet, daß in der mittelbar oder unmittelbar zur Maske (10) führenden Leitung (22) ein von einer vom Gasdruck in der Maske beeinflußbaren Membran (34) verstellbares, den Gasstrom begrenzendes Ventil (86) vorgesehen ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einstellbare Ventil (86) so konstruiert ist, daß es immer eine vorgegebene minimale Durchströmung zuläßt.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch das Gas zuführende und abführende Mittel (23, 24) und einen am Ende der Phase zur Wirkung kommenden Beruhigungsmechanismus (120, 123) zum Umschalten der das Gas zuführenden und abführenden Mittel (23, 24) aus der Zuführungsphase in die Abführungsphase und Mittel (107, 111) zum Begrenzen der Bewegung des Ventils (86), wobei die zuletzt genannten Mittel zu ihrer Steuerung an den die Phase ändernden Mechanismus angeschlossen sind.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsmittel beweglich gelagerte, in den Weg eines Teiles des Ventils (86) hineinbewegbare Anschläge (107, 111) sind.

5. Gerät nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (86) an die Membran (34) angeschlossen ist und ein Federmittel (90) vorgesehen ist, um das Ventil (86) nach dem Öffnen durch den Maskendruck in die Schließstellung vorzudrücken.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 855 316;
britische Patentschrift Nr. 781 747;
USA.-Patentschriften Nr. 2 591120, 2 736 331.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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